Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản Hoạt động 2 phút: Tìm hiểu công suất của mạch điện xoay chiều Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Biểu thức tính công suất điện tiêu U[r]
Trang 1Tiết: 0 CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
HỆ SỐ CÔNG SUẤT
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa và thiết lập được công thức của công suất trung bình tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều
- Phát biểu được định nghĩa của hệ số công suất
- Nêu được vai trò của hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều
- Viết được công thức của hệ số công suất đối với mạch RLC nối tiếp
2 Kĩ năng:
3 Thái độ:
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên:
2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức về mạch RLC nối tiếp.
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu công suất của mạch điện xoay chiều
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Biểu thức tính công suất điện tiêu
thụ trong mạch điện không đổi là gì?
- Xét mạch điện xoay chiều như hình
vẽ
- Tại một thời điểm t, i trong mạch
chạy theo 1 chiều nào đó xem tại
thời điểm t, dòng điện trong mạch là
dòng 1 chiều công suất tiêu thụ
trong mạch tại thời điểm t?
- Giá trị trung bình của công suất điện
trong 1 chu kì:
cos cos(2 )
P p UI t
- Trong đó cos có giá trị như thế
nào?
- Còn cos(2 t ) là một hàm tuần
hoàn của t, với chu kì bao nhiêu?
- Trong từng khoảng thời gian T/2
hoặc T, hàm cos(2t + ) luôn có
những giá trị bằng nhau về trị tuyệt
đối, nhưng trái dấu tại thời điểm t, t +
T/4
2
Vậy cos(2 t ) 0
2
P RI UI
R
p = ui cos cos cos
cos
1
2 ( )]
- Vì cos không đổi nên coscos
- Chu kì 2 ( )
T
2
T
P = UIcos
I Công suất của mạch điện xoay chiều
1 Biểu thức của công suất
- Điện áp hai đầu mạch:
u = U 2cost
- Cường độ dòng điện tức thời trong mạch:
i = I 2cos(t+ )
- Công suất tức thời của mạch điện xoay chiều:
p = ui = 2UIcostcos(t+ )
= UI[cos + cos(2t+ )]
- Công suất điện tiêu tụ trung bình trong một chu kì:
P = UIcos (1)
- Nếu thời gian dùng điện t
>> T, thì P cũng là công suất tiêu thụ điện trung bình của mạch trong thời gian đó (U, I không thay đổi)
2 Điện năng tiêu thụ của mạch điện
W = P.t (2)
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về hệ số công suất
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Mạch i
~
Trang 2- Hệ số công suất có giá trị trong
khoảng nào?
- Y/c HS hoàn thành C2
- Các thiết bị tiêu thụ điện trong nhà
máy có L i nói chung lệch pha
so với u Khi vận hành ổn định P
trung bình giữ không đổi Công
suất trung bình trong các nhà máy?
- Nếu r là điện trở của dây dẫn
công suất hao phí trên đường dây tải
điện?
Hệ số công suất ảnh hưởng như
thế nào?
- Nhà nước quy định: cos 0,85
- Giả sử điện áp hai đầu mạch điện là:
u = U 2cost
- Cường độ dòng điện tức thời trong
mạch:
i = I 2cos(t+ )
- Định luật Ôm cho đoạn mạch có
biểu thức?
- Mặt khác biểu thức tìm ?
- Từ đây ta có thể rút ra biểu thức
cos?
- Có nhận xét gì về công suất trung
bình tiêu thụ trong mạch?
- Vì || không vượt quá 900 nên 0 cos 1
- Chỉ có L: cos = 0
- Gồm R nt L:
cos
R
P = UIcos với cos > 0
cos
P I
UI
cos
2 2
1
hp
P
P rI r
- Nếu cos nhỏ Php sẽ lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của công ti điện lực
I
Z
C
1
R
cos R
Z
- Bằng công suất toả nhiệt trên R
II Hệ số công suất
1 Biểu thức của hệ số công suất
- Từ công thức (1), cos được gọi là hệ số công suất
2 Tầm quan trọng của hệ
số công suất
- Các động cơ, máy khi vận hành ổn đinh, công suất trung bình được giữ không đổi và bằng:
P = UIcos với cos > 0
cos
P I
UI
cos
2 2
1
hp
P
P rI r
- Nếu cos nhỏ Php sẽ lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của công
ti điện lực
3 Tính hệ số công suất của mạch điện R, L, C nối tiếp
cos R
Z
hay
cos
R
C
- Công suất trung bình tiêu thụ trong mạch:
cos
2 2
U R
P UI U
Z Z U
Z
Hoạt động 4 ( phút):
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 5 ( phút):
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau
IV RÚT KINH NGHIỆM
Trang 3